JP2006303957A - ミニアンテナを整合するシステムオンチップ - Google Patents

Abstract

【課題】 ミニアンテナを整合するシステムオンチップを提供する。
【解決手段】 発射周波モジュールは各主動、他動素子が選定され、回路基板２は印刷技術で、論理回路及びアンテナユニット３が設けられ、発射周波モジュールの各主動、他動素子の連結装置を提供し、アンテナユニット３は単一又は多重の入力端及び多重の折り曲げ線路で、アンテナの輻射導体線路を組成して、ミニタイプのアンテナユニット３を構成し、以上のコンポーネントを経由して、発射周波ＩＣ及び主動、他動素子を選択したあとで、アンテナユニット３及び相関的な回路を合わせて、回路基板２に分布、配置し、回路基板２は埋め込み射出又は樹脂注入などにより封入外装プロセスが行われ、回路基板の上下両面はそれぞれ封入外装材料４に覆われ、封入及び外装により、発射周波モジュール及びアンテナユニット３を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明はミニアンテナを整合するシステムオンチップ（System On Chip：ＳＯＣ）に関するものであり、特に、既存の発射周波のモジュール、回路基板、及びアンテナを整合するように封入することにより組成される単一のシステムオンチップを指す。

チップアンテナは近年来、発展中のアンテナ形態である。このようなアンテナは金属導体が誘電材料の中に封入される。材料の誘電率が高ければ高いほど、電磁波がその中で伝送する速度はおそくなる一方、波長も短くなる。アンテナのサイズが波長の長短により決められるので、波長が長ければ長いほど、アンテナのサイズは大きくなる。それに対して、波長が短ければ短いほど、アンテナのサイズは小さくなる。よって、封じる外装材料の誘電率が高ければ高いほど、アンテナの全体体積は小さく作られる。現今、ワイヤレス通信がミニ化の目標へ邁進しているので、チップアンテナの登場は確かにそれを手助けする。

しかし、現今、発射周波のＳＯＣ技術はただ、発射周波のモジュールだけを含んで、アンテナの部分を含まない。なぜならば、アンテナの電磁輻射特性と根本的な体積サイズの要求のせいで、ＩＣの内部に整合できない。そして、先行技術が二つの部分を別に実施するので、製造を整合し、体積を縮めるという効果を達成することができない。したがって、本発明の主な目的はミニアンテナを整合するシステムオンチップ（System On Chip、ＳＯＣ）を提供することにある。特に、既存の発射高周波のモジュール、回路基板、及びアンテナを整合するように封入することにより組成される単一のシステムオンチップ（System On Chip）を指す。

上記目的を達成するためのミニアンテナを整合するシステムオンチップ（System On Chip、ＳＯＣ）は、既存の発射高周波のモジュール、回路基板、及びアンテナを整合するように封入することにより組成される単一のシステムオンチップ（System On Chip）で、単一又は多重の入力端、及び多重の折り曲げ線路から組成されるアンテナの輻射導体線路で、ミニタイプのアンテナユニットを形成する。また、主動、他動素子を選んで、アンテナユニット、主動、他動素子、及び相関的な回路を同時に、回路基板に分布するように配置する。回路基板における主動、他動素子、及びアンテナユニットはさらに、埋め込み、射出又は樹脂注入成型など封入外装プロセスで、発射周波のモジュール及びアンテナユニットを含む単一のシステムオンチップを封入する。

本発明の目的、特徴および効果などをご了解いただくために、以下、さらに具体的な実施例を図面とあわせて詳しく説明する。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施例によるミニアンテナを整合するシステムオンチップ（System On Chip、ＳＯＣ）の設計は主に、発射周波モジュール１、回路基板２、アンテナユニット３などの要素から、単一のシステムオンチップを形成する。

発射周波モジュール１は図２示すように、ニーズに応じて、低ノイズの増幅装置１１ａ（Low noise amplifier、ＬＮＡ）、電力増幅装置１１ｂ（Power amplifier、ＰＡ）、ＲＦフィルター１２、ＲＦ処理装置１３、基本周波処理装置１４など主動、他動要素が選択されて、ツーウエイの無線伝送ユニットを構成する。また、アンテナユニット３と発射周波モジュール１との間に、ワンセットの切替スイッチ１５１、１５２を設けることにより、データの伝送パスが変更される。発射周波モジュール１の各主動、他動素子は低ノイズの増幅装置（Low noise amplifier）１１ａと、電力増幅装置１１ｂと、バンドパスフィルター（Band pass filter）１２と、ローカル発振装置（Local oscillator）１３１と、ミキサー（Mixer）１３２と、中周波フィルター（IF filter）１４１と、モジュレィター（Modulator）１４２と、中周波増幅装置（IF amplifier）１４３と、ディモジュレィター装置（Demodulator）１４４とを含む。

前掲のツーウエイの無線伝送ならば、信号発射の主動、他動素子はバンドパスフィルター１２、低ノイズの増幅装置１１ａ、ローカル発振装置１３１、ミキサー１３２、中周波増幅装置１４３、ディモジュレィター装置１４４などの要素を含む。それに対して、信号受信の主動、他動素子は電力増幅装置１１ｂ、バンドパスフィルター１２、ローカル発振装置１３１、ミキサー１３２、中周波フィルター１４１、モジュレィター１４２などの要素を含む。
回路基板（ＰＣＢ）２は印刷技術で、論理回路及びアンテナユニット３を設けて、上述の発射周波モジュール１の各主動、他動素子の連結装置を提供する。
アンテナユニット３は単一又は多重の入力端及び多重の折り曲げ線路で、アンテナの輻射導体線路を組成して、ミニタイプのアンテナユニットを構成する。

以上のコンポーネントを経由して、発射周波ＩＣ、及び主動、他動素子を選択したあとで、アンテナユニット３及び相関的な回路を合わせて、回路基板２に分布、配置する。回路基板２は埋め込み射出又は樹脂注入などにより封入外装プロセスが行われる。回路基板２の上下両面は図２に示すように、それぞれ封入外装材料４に覆われる。このような封入及び外装により、発射周波のモジュール及びアンテナユニットを含む単一のシステムオンチップが作られる。

上述の回路基板２の誘電率は理想的に２〜３０を選定した方がよい。アンテナユニット３を構成するアンテナの導電回路は、露出、現像、食刻、めっき、めっきなし、網印焼結、噴出塗装、印刷など様々な組み合わせ方式で、回路基板２に作り上げられて、ミニタイプのアンテナが形成される。このような導体線路は回路基板２を貫通する半田付けポイント２１（つまり、フィードインサイド）を含む。回路基板２に孔を開け、延長の導体線路をつくり、導体の長さを増加してもよい。のちに、樹脂―セラミックの複合材料など誘電率の微調整がしやすい封入外装材料４を使って、埋め込み射出又は樹脂注入など封入外装プロセスを行い、発射周波のモジュール及びアンテナユニットを含む単一のシステムオンチップが作られる。
前掲の封入外装材料４は熱可塑性、熱固定性の高分子、セラミック粉末又は繊維を異なる成分と比例により調剤する。成分と比例の調整で、誘電率を変更する。

図３は本実施例の製作フローチャートの説明図である。本実施例により作られる単一システムチップの機能ニーズはシステム整合チップ、発射周波の識別技術（ＲＦＩＤ）、調整アンテナ（Reconfigurable Antenna）などがある。実施の場合に、まずは射出金型を製造し、埋め込み、射出成型のプロセスを提供する。成型したあとで、順にアンテナのテスト、チップの機能テストを通過すれば、製品が出来上がる。符合しなければ、アンテナのプロセスへ戻って、改めて、設計又は製造する。
以上の実施例に掲示する内容はただ本発明の案例を説明し、本発明の技術範疇を制限しない。類似の応用又は前掲の技術手段で、いずれの変更、改善をしても、依然として、本発明の請求範囲に含まれる。

本発明の主な目的はミニアンテナを整合するシステムオンチップ（System On Chip、ＳＯＣ）の設計を提供することにある。主に、単一又は多重の入力端及び多重の折り曲げ線路から組成するアンテナの輻射導体線路で、ミニタイプのアンテナユニットを形成する。また、主動、他動素子を選んで、アンテナユニット、主動、他動素子、及び相関的な回路を同時に、回路基板に分布するように配置する。回路基板はさらに、埋め込み、射出又は樹脂注入成型など封入外装プロセスで、発射周波のモジュール及びアンテナユニットを含む単一のシステムオンチップを封入する。そうすると、製造を整合する以外、体積も縮められるという目的を遂げる。

本発明の一実施例のアセンブリ説明状態を示す実施例の図面である。 本発明の一実施例の封入外装材料の分解状態を示す実施例の図面である。 本発明の一実施例の製作フローチャートである。

符号の説明

１ 発射周波のモジュール、２ 回路基板、３ アンテナユニット、４ 封入外装材料、１１ａ 低ノイズの増幅装置、１１ｂ 電力増幅装置、１２ ＲＦフィルター、１３ ＲＦ処理装置、１４ 基本周波の処理装置、２１ 半田付けポイント、１３１ローカル発振装置、１３２ ミッキサー、１４１ 中周波フィルター、１４２ モジュレィター、１４３ 中周波増幅装置、１４４ ディモジュレィター装置、１５１ 切替スイッチ、１５２ 切替スイッチ

Claims (11)

1. 発射周波モジュール、回路基板（ＰＣＢ）、アンテナユニットを少なくとも備える単一のシステムオンチップ（ＳＯＰ）において、
   発射周波モジュールは各主動、他動素子が選定され、
   回路基板（ＰＣＢ）は印刷技術で、論理回路及びアンテナユニットが設けられ、前記発射周波モジュールの各主動、他動素子の連結装置を提供し、
   アンテナユニットは単一又は多重の入力端及び多重の折り曲げ線路で、アンテナの輻射導体線路を組成して、ミニタイプのアンテナユニットを構成し、
   以上のコンポーネントを経由して、発射周波ＩＣ及び主動、他動素子を選択したあとで、アンテナユニット及び相関的な回路を合わせて、回路基板に分布、配置し、回路基板は埋め込み射出又は樹脂注入などにより封入外装プロセスが行われ、回路基板の上下両面はそれぞれ封入外装材料に覆われ、封入外装により、発射周波モジュール及びアンテナユニットを含むことを特徴とする単一のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
2. アンテナユニットと発射周波モジュールとの間に、ワンセットの切替スイッチが設けられ、ツーウエイのように、データの伝送パスを変更することを特徴とする請求項１記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
3. 発射周波モジュールのツーウエイの無線伝送ならば、信号発射の主動、他動素子はバンドパスフィルター、低ノイズの増幅装置、ローカル発振装置、ミキサー、中周波増幅装置、ディモジュレィター装置など要素を含み、信号受信の主動、他動素子は電力増幅装置、バンドパスフィルター、ローカル発振装置、ミキサー、中周波フィルター、モジュレィターなど要素を含むことを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
4. 回路基板は埋め込み、射出方式で、封入外装のプロセスを完成することを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
5. 回路基板は樹脂注入方式で、封入外装のプロセスを完成することを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
6. 回路基板の誘電率は２〜３０に介入されること特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
7. アンテナユニットの導電回路は露出、現像、食刻、めっき、めっきなし、網印焼結、噴出塗装、印刷など様々な組合方式で、回路基板に作り上げて、ミニタイプのアンテナを形成することを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
8. アンテナユニットの導電回路は回路基板を貫通する半田付けポイントを含むことを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
9. アンテナユニットの導電回路は回路基板に孔を開け、延長の導体線路をつくり、導体の長さを増加させることと特徴とする請求項１記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
10. 封入外装材料は熱可塑性、熱固定性の高分子、セラミック粉末又は繊維を異なる成分と比例により調剤し、成分と比例の調整で、誘電率を変更することを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。
11. 封入外装材料は樹脂−セラミックの複合材料を採用することを特徴とする請求項１に記載のミニアンテナを整合するシステムオンチップ。

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